TiAlCNO过渡层组织结构及其对Al_2O_3涂层结构性能的影响

MT-TiCN/α-Al2O3多层涂层是高性能硬质合金CVD涂层刀具的典型涂层结构,得到广泛的应用和研究。TiAlCNO过渡层可以改善MT-TiCN/α-Al2O3涂层之间的结合性能。通过改变沉积气氛氧化势,制备了不同成分的TiAlCNO过渡层和MT-TiCN/TiAlCNO/Al2O3多层涂层,研究了沉积气氛氧化势对TiAlCNO过渡层和MT-TiCN/TiAlCNO/Al2O3多层涂层的结构性能的影响。结果表明:当沉积气氛中有CO2时,沉积TiAlCNO过渡层中可以检测到α-Al2O3相;随沉积气氛中CO2的增加,TiAlCNO过渡层中的Al含量增加,沉积在TiAlCNO过渡层表面的α-Al2O3涂层织构降低,结合强度增加。当TiAlCNO过渡层沉积气氛中CO2流量由0 L/min增加到1 L/min时,Al2O3涂层的织构系数TC(113)由0.64增加到1.33,而TC(012)由2.07降到1.5,TC(110)由1.99降到0.97;划痕临界载荷LC由36.5 N增加到51.7 N。     

碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用

目的 制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极（CNTs-Ni/BDD）,并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法 采用热丝化学气相沉积（HFCVD）在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积（PVD）技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900 ℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90 min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜（SEM）、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能。结果 在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD。热处理时间由30 min增加到90 min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失。CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30 min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005~0.02 mmol/L、0.02~1 mmol/L、1.0~5.5 mmol/L线性范围内分别为475、42、19 μA/((mmol/L)?cm2),检测限为0.42 μmol/L（S/N=3）。结论 热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能。     

不同过渡层对钢基金刚石薄膜的影响

采用超高真空热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,以甲烷和氢气为反应气体,在高速钢W18Cr4V基体上利用3种不同的过渡层(WC、Cr、WC/Cr)制备金刚石薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FE–SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微激光拉曼光谱仪(Raman)以及洛氏硬度计对过渡层和金刚石薄膜进行检测分析,研究了不同过渡层对金刚石薄膜形貌质量和附着性能的影响。结果表明,3种过渡层均可以有效减少钢基中Fe对金刚石薄膜的负面影响,提高金刚石的形核率;其中,采用WC/Cr过渡层时膜基间残余应力最小,仅为0.25 Gpa,附着性能最好。     

W18Cr4V高速钢渗铬热处理对HFCVD金刚石膜生长的影响

采用热丝化学沉积法在高速钢基体上沉积金刚石薄膜.为了减少石墨的形成、增强膜基结合强度,沉积前先使用渗铬热处理在高速钢表面制备一层碳化铬中间层.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱和洛氏硬度计对渗铬基体和金刚石膜进行检测分析,研究渗铬热处理对高速钢基体与金刚石膜的物相组织、结构形貌和附着性能的影响.结果表明:渗铬热处理能在钢基表面形成一层致密的富Cr层,此过渡层能有效提高金刚石的形核率,在渗铬钢基表面形成连续致密的高质量金刚石膜,但该金刚石膜的应力较大,1 471N载荷的压痕测试导致薄膜严重破坏,说明膜基结合强度有待进一步提高.     

Electrodeposition of Ni-Co-Fe2O3 composite coatings

Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were electrodeposited using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-modified Watt’s nickel bath with Fe₂O₃ particles dispersed in it. The effects of the plating parameters on the chemical composition, structural and morphological characteristics of the electrodeposited Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were investigated by energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy, X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results reveal that Fe₂O₃ particles can be codeposited in the Ni-Co matrix. The codeposition of Fe₂O₃ particles with Ni-Co is favoured at high Fe₂O₃ particle concentration and medium stirring, and the deposition of Co is favoured at high concentration of CTAB. Moreover, the study of the textural perfection of the deposits reveals that the presence of particles leads to the worsening of the quality of the observed 〈220〉 preferred orientation. Composites with high concentration of embedded particles exhibit a preferred crystal orientation of 〈111〉. The more the embedded Fe₂O₃ particles in the metallic matrix, the smaller the sizes of the crystallite for the composite deposits.     

YG13硼化处理后沉积气压对金刚石薄膜的影响

采用超高真空热丝化学气相沉积（HFCVD）系统,以甲烷和氢气为反应气体,在YG13（WC-13%Co）硬质合金基体上沉积金刚石薄膜。用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）对金刚石薄膜进行检测分析,研究YG13经950℃、3h硼化预处理后沉积气压对金刚石薄膜形貌和生长织构的影响;通过压痕法比较硼化与二步法两种预处理方法对金刚石薄膜附着性能的影响。结果表明,基体经硼化预处理后表面形成CoB、CoW2B2、CoW3B3相;当沉积温度为750～800℃,碳源浓度为3.3%时,薄膜表面形貌和生长织构随着沉积气压改变有明显的变化;硼化预处理后所得样品在1500N载荷下压痕表现出良好的附着性能,较二步法预处理更加有效地改善了膜-基附着性能。     

粉体及制备工艺对IGZO靶材致密度及形貌的影响北大核心CSCD

分别用化学共沉淀粉和单元氧化物混合粉为原料烧结制备In_2Ga_2ZnO_7(IGZO)靶材,对比研究了煅烧温度、烧结温度、烧结气氛、保温对靶材烧结致密度和微观结构的影响。结果表明,混合粉比共沉淀粉更容易促进烧结致密化,但通过选择合适的煅烧温度和烧结工艺,两种原料粉均可获得密度高于99.5%的IGZO靶材。靶材烧成前1100℃保温效果最好,最佳烧成温度区间为1400~1450℃。共沉淀粉优选煅烧温区为900~1050℃,烧结时对氧气气氛更敏感;混合粉优选煅烧温区为750~900℃,且在氧气气氛下烧结优于空气。此外,共沉淀粉烧结体晶粒均匀分布、晶界清晰,而混合粉的烧结体表面晶界模糊,呈"网格状"和"层状"形貌。     

基体梯度降温对钛合金表面沉积金刚石薄膜的影响

采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在钛合金(Ti6Al4V)表面沉积金刚石薄膜,研究基体温度对金刚石形核的影响,及梯度降温CVD技术(即高温梯度降温形核-低温生长)对所得金刚石薄膜样品的物相组成、表面形貌和附着性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、激光拉曼光谱(Raman)和维氏硬度仪分析薄膜的形貌、结构、成分和附着性能。结果表明:基体温度较高时,基体表面钛原子和活性碳原子具有更高的能量,更利于活性碳原子向基体的扩散,促进碳化钛的形成,最终延长金刚石的孵化期;采用高温形核-低温生长的梯度降温法可以在550~600℃下沉积质量良好的金刚石薄膜;基体温度在30 min内从800℃逐渐降温至550℃后再生长7 h,所得金刚石薄膜样品具有较好的附着性能。     

进气方式对热丝CVD制备金刚石薄膜的影响

采用超高真空热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,以甲烷和氢气为反应气体,在YG13(WC-13%Co)硬质合金基体上沉积金刚石薄膜.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对金刚石薄膜进行检测分析,研究了反应气体的不同进气方式对金刚石薄膜的影响.结果表明,随着进气方式的改变,基体周围气氛的组成、密度和分布受到影响,金刚石薄膜的形核密度、表面形貌、生长织构均有明显的变化,所得金刚石晶粒的生长参数多为1.5<α<3,3~(1/2)/2<г<3~(1/2).